Автоматизация глубины пахоты

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

                   03.13.010.00.000 ПЗ         

ВВЕДЕНИЕ

Отвальная пахота по-прежнему остается актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев и посадку сельскохозяйственных структур на самых разнообразных фонах и типах почв. В последние годы в целях защиты окружающей среды от загрязнения химикатами наметилась тенденция к сокращению применения химических средств для борьбы с вредителями и сорными растениями. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, личинок вредителей и болезней культур без применения гербицидов .Методы отвальной вспашки непрерывно совершенствуются (гладкая, мелкая, с почвоуглублением), неизменным остается только принцип работы плужного корпуса – отваливание и оборот пласта в открытую соседнюю борозду. С агрономической точки зрения перемещение верхнего более плодородного, но оббесструктуренного слоя на место нижнего создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.

В то же время отвально-лемешные плуги не лишены ряда серьезных технологических  и конструктивных недостатков: высокая  энергоемкость (до 50-80 кВт/м) и малая  производительность, уплотненное дно  борозды, недостаточное крошение почвы, неудовлетворительная слитность и  выровненность поверхности пашни. Чистая поверхность пашни, лишенная стерни и растительных остатков, подвержена смыву и выдуванию.

Совершенствование современных  отвально-лемешных плугов в значительной мере направлено на устранение перечисленных  выше недостатков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ

1.1 Назначение и состав исследуемой машины

Функционирование сельскохозяйственной машины (технологического процесса, системы  управления) независимо от ее назначения и физической природы целесообразно  рассматривать в терминах «вход» — «выход». В этом случае анализ, синтез и оптимизация параметров машины или ее технологического процесса осуществляются на основе связей между  входными и выходными переменными. В качестве входных переменных принимают  внешние возмущения (условия функционирования) и управляющие воздействия (со стороны  водителя или управляющих устройств). Выходными переменными будут  параметры, которые определяют агротехнические, энергетические, технико-экономические  и другие показатели работы машины. Такой подход к построению модели функционирования сельскохозяйственного  агрегата определяет его представление  в виде системы, осуществляющей преобразование входных переменных в выходные.

Навесные плуги имеют  однобрусную раму с возможностью отъема при необходимости от 1 до 3 корпусов. Рама опирается на одно пневматическое колесо, регулируемое по высоте вручную или с помощью гидроцилиндра Большинство моделей навесных плугов имеет регулируемую ширину захвата. Изменение ширины захвата производится бесступенчато, путем поворота основного бруса относительно навески и дополнительного разворота корпусов. Одновременно с поворотом бруса рамы штанга, связанная с грядилями корпусов, производит их разворот вокруг вертикальной оси. Диапазон изменения ширины захвата одного корпуса составляет от 30 до 55 см. Для визуального наблюдения трактористом из кабины за установкой необходимой ширины захвата на плуге имеется указатель, связанный с механизмом поворота корпусов.

На некоторых плугах ширина захвата регулируется только путем  поворота основного бруса рамы. Этот поворот может осуществляться как  вручную, так и с помощью гидравлики. Такой принцип регулирования  ширины захвата предусмотрен на некоторых  моделях плугов фирм Gregoire-Besson, Rabewerk, Case JH.

Прослеживается отчетливая тенденция к совершенствованию  рабочих и вспомогательных рабочих  органов плугов, включая плужные  отвалы, лемеха, дисковые ножи, предплужники, предохранительные устройства и  др.

Качество вспашки и  энергозатраты на нее определяются, прежде всего, правильным подбором для конкретных условий работы плужных корпусов, поэтому все плугостроительные фирмы предлагают потребителю широкую номенклатуру (не менее 5-7 типоразмеров) плужных корпусов, отличающихся размерами, формой и типом отвальной поверхности. Как правило, в основной набор входят корпуса цилиндроидальной (культурной) формы, полувинтовые (универсальные) и винтовые. Широкий набор типоразмеров плужных корпусов позволяет потребителям наиболее полно учитывать все многообразие почвенных и хозяйственных условий работы. Корпуса с цилиндрическими отвалами обеспечивают хорошее крошение и перемешивание почвы с навозом, однако они имеют большое тяговое сопротивление. Полувинтовые отвалы (универсального назначения (ge-neral-purpose) меньше крошат почву, но обеспечивают хороший оборот пласта, поэтому они пригодны для вспашки различных почв, в том числе со значительным травяным покровом. Винтовой корпус практически не крошит пласт, но обеспечивает его полный оборот для вспашки сеяных трав, лугов, пастбищ, а также при заделке специальных культур на "зеленое" удобрение.В последние годы ряд западноевропейских фирм рекомендует применять так называемые ромбические корпуса типа Losange, которые впервые были предложены фирмой Huard. На выставке фирма Kuhn-Huard представила три типа таких корпусов: RL с цилиндрическим отвалом для вспашки тяжелых почв; RS также с цилиндрическим отвалом для вспашки на глубину 15—25 см.; RH с геликоидальным (винтовым) отвалом. Корпуса Losange имеют криволинейный бороздной обрез. Они вспахивают открытую борозду, которая шире обычной на 60%. Благодаря криволинейной форме борозды в нее хорошо вписывается пневматическая шина колес трактора, при этом не сминается ранее отваленный пласт почвы. При традиционном корпусе колесо трактора сминает часть пласта.

Некоторые фирмы оснащают плужные корпуса приспособлениями для дополнительной обработки почвы. Например, на плугах фирмы Kverneland к каждому корпусу крепятся сзади сферические вырезные диски для дополнительного крошения верхнего слоя почвы на глубину до 6— 8 см. На некоторых плугах финской фирмы Fiskars к каждому корпусу крепится подпружиненная металлическая гребенка под углом к направлению движения плуга, которая крошит глыбы почвы и выравнивает поверхность пашни.

Для увеличения глубины пахотного  слоя, а также уничтожения "плужной  подошвы" плуги снабжаются различного типа почвоуглубителями. Почвоуглубители  крепятся сзади корпуса и могут  быть выполнены в виде стрельчатой  лапы, лемеха или рыхлительного зуба.

При увеличении числа корпусов на плугах немаловажное значение имеет  надежная защита от поломок при встрече  их с препятствиями в почве, поэтому  все современные плуги, работающие на почвах, даже не засоренных камнями, оснащаются различного рода индивидуальными  предохранителями корпусов плугов. Простые  предохранители неавтоматического  действия, т. е. такие, при срабатывании которых необходимо остановить трактор  для возвращения корпуса в  исходное рабочее положение, устанавливаются  преимущественно на малокорпусных плугах. Однако по желанию потребителя они могут устанавливаться на любых плугах. На многокорпусных плугах предпочтительнее устанавливать предохранители автоматического действия: пневмогидравлические, пружинные, резиновые. После срабатывания такого предохранителя и прохода плугом препятствия корпус автоматически возвращается в исходное положение без остановки пахотного агрегата.

При работе плуга с колесными  тракторами его правые колеса идут в открытой при предыдущем проходе  борозде, поэтому при недостаточной  ширине борозды часть обернутых  ранее пластов сминается под  колесами трактора. Для исключения смятия пластов используются, как  отмечалось выше, ромбовидные корпуса  Losange. Однако при использовании обычного типа корпусов эта проблема сохраняется. Для решения данной проблемы фирма Rabewerk предложила пахоту с оставлением за последним корпусов полуборозды. За последним корпусом устанавливается леворежущий лемех на глубину, равную половине основной глубины пахоты. Пласт, подрезанный этим лемехом, вертикальной пластиной, установленной под углом к направлению движения, сталкивается в открытую борозду. В образовавшуюся широкую полуборозду полностью вписываются широкие тракторные колеса, не сминая ранее оставленных пластов. Полуборозда запахивается обычным корпусом при следующем проходе плуга.

 

 

1.2 АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЯЕМОМУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ  ПРОЦЕССУ

Вспашку проводят в агротехнические  сроки на глубину не менее 20 см, а  на почвах с недостаточной толщиной пахотного слоя — на его полную глубину с постепенным углублением (для дерново-подзолистых почв по 4...5 см ежегодно) почвоуглубителями. В  результате ежегодной вспашки плужнаяподошва уплотняется. Чтобы ее разрушить, периодически увеличивают глубину вспашки до 25...27 см или проводят рыхление чизельными плугами. Под посевы кукурузы поле пашут на глубину 28...32 см.

Отклонение среднеарифметического  значения фактической глубины вспашки  от заданной не должно превышать ±5% на ровных участках и ±10% на неровных. Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной допускается на ±10%.

При вспашке добиваются, чтобы ширина и толщина пластов  были одинаковыми, растительные остатки  и удобрения полностью заделаны, а гребни пластов имели одинаковую высоту (не более 5 см). Не допускаются  высокие свальные гребни, глубокие развальные борозды между отдельными проходами и скрытые огрехи (непропаханные участки).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК

КОРПУС ПЛУГА

 Заявка: 5062151/15, 21.09.1992

Кандауров Н.С.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в  устройствах для вспашки почв при возделывании различных культур. Сущность изобретения: корпус плуга  включает стойку 1, лемех 3, отвал 5, полевую  доску 4, детали крепления 2. На поверхности  отвала 5 в направлении движения пласта проштампованы желобки 7, ширина которых увеличивается по порядку  расположения от лемеха вверх с одновременным  уменьшением расстояния между ними, а объемы желобков до рабочей поверхности  отвала заполнены антифрикционным  материалом 9. Различные характеристики движения пласта на разных участках отвала создают внутренние разрывающие  пласт напряжения, которые способствуют обработки почвы и снижению энергозатрат повышению качества качества

 

 

 

 

 

 

КОРПУС ПЛУГА

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в  корпусах плуга для гладкой ромбовидной  вспашки. Сущность изобретения: корпус плуга содержит стойку 1, полевую  доску 2, отвал 4 с криволинейным полевым  и бороздным обрезом и лемех 3 с бороздным обрезом. Последний  расположен в вертикальной плоскости, составляющей с лезвием лемеха угол, равный углу постановки лезвия к стенке борозды. Угол между прямой, соединяющей концы бороздного обреза отвала с бороздным обрезом лемеха, составляет 80-85° в горизонтальной плоскости и 145-150° в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости расположения бороздного обреза лемеха. Прямая, проходящая через концы верхней половины бороздного обреза отвала, расположена под тупым углом к бороздному обрезу лемеха. Бороздной обрез отвала не выступает за бороздной носок лемеха, а весь бороздной обрез лемеха и отвала заточен под режущую кромку для отрезания пласта почвы в левооборачиваемом режиме. 1 ил.

 

 

 

 

 

КОРПУС ПЛУГА

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в  корпусах плуга для вспашки и  перепашки почвы. Сущность изобретения: корпус содержит стойку, наклонный  к горизонту плоский лемех  и отвал по форме гиперболического параболоида. Лемех 2 с отвалом 3 закреплены на консольном конце стойки 1. Бороздной  обрез лемеха 2 и прилегающий к  нему угол отвала 3 расположены сбоку  от стойки 1 по направлению движения. Верхний обрез отвала 3 расположен с зазором относительно вертикального  участка стойки 1. 2 ил.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОРПУС ПЛУГА

Использование: изобретение  относится к области сельскохозяйственного  машиностроения, в частности к  орудиям для отвальной гладкой  вспашки почвы. Сущность изобретения: предлагаемый корпус плуга, включающий стойку с упругими элементами и установленные  на ней симметричные лемех и отвал. Стойка корпуса выполнена в виде пакета винтовых пружин с общей осью, параллельной режущей кромке лемеха. Концы пружин отогнуты в противоположные  стороны. На длинных концах пружин, изогнутых вниз, установлены лемех и отвал. Короткие концы пружин соединены с крепежным устройством корпуса. Кроме того, при четком количестве в пакете винтовые пружины попарно имеют противоположную навивку, и минимальный зазор между смежными винтовыми пружинами равен зазору между их отдельными витками, а длинные концы винтовых пружин в нижней части имеют форму ортогонального сечения отвальной поверхности. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

 

 

Заявка: 4794190/15, 02.03.1990

Опубликовано: 10.03.1997

Авторы

Афонин А.Е.,Милюткин В.А.,Панов И.М.,Шмелев А.И.,Сичко А.С.,Мигаль А.Н.,Ройтберг В.И.,Юркин И.В.,Дубровин В.А.,Киров В.А.

КОРПУС ПЛУГА

Изобретение относится к  сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам  для основной обработки почвы. Цель изобретения - повышение качества вспашки  и снижение энергоемкости. Корпус плуга  имеет носок-деформатор 2 и отвал 1. Бороздной обрез 3 отвала 1 сопряжен с носком-деформатором 2 и размещен в продольной наклонной плоскости, расположенной под острым углом к опорной плоскости корпуса. Обрез 3 поднимает частично разрыхленный пласт почвы, оборачивает и укладывает его в борозду. При этом отсутствует уплотнение дна борозды ("плужная подошва") и снижаются энергозатраты на отделение пласта почвы. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.